一种开合式电流互感器及其偏差在线监测方法与流程

技术特征：
1.一种开合式电流互感器,包括壳体和磁芯，所述壳体包括上壳体(1)和下壳体(7)，所述磁芯包括分别安装于所述上壳体(1)和下壳体(7)内部的上磁芯(2)和下磁芯(6)，所述上壳体(1)与下壳体(7)的两端分别设有相互配合的开合口(3)，上壳体(1)与下壳体(7)通过所述开合口(3)实现互感器开合，所述上磁芯(2)及下磁芯(6)上下合拢构成闭合磁回路，其特征在于：还包括误差监测单元(8)，所述误差监测单元(8)与所述磁芯相接触，所述误差监测单元(8)包括二次输出绕组(8
‑
1)、二次输出采样电阻(8
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2)、注入信号绕组(8
‑
6)、注入信号采样电阻(8
‑
5)、注入信号发生模块(8
‑
4)和误差运算模块(8
‑
3)，所述注入信号绕组(8
‑
6)的两端与所述注入信号采样电阻(8
‑
5)并联，所述二次输出绕组(8
‑
1)的两端与所述二次输出采样电阻(8
‑
2)并联，所述注入信号发生模块(8
‑
4)通过注入信号采样电阻(8
‑
5)与所述注入信号绕组(8
‑
6)相连接，所述误差运算模块(8
‑
3)分别与二次输出采样电阻(8
‑
2)、注入信号采样电阻(8
‑
5)及注入信号发生模块(8
‑
4)相连接，用于控制注入信号发生模块(8
‑
4)工作、采集二次输出采样电阻(8
‑
2)及注入信号采样电阻(8
‑
5)上的电压信号并进行数据处理及误差运算；所述二次输出绕组(8
‑
1)与注入信号绕组(8
‑
6)的匝数相等。2.如权利要求1所述的开合式电流互感器，其特征在于：所述二次输出绕组(8
‑
1)和注入信号绕组(8
‑
6)对称分布于下磁芯(6)的两侧，所述上壳体(1)及下壳体(7)的半圆环形外侧沿环绕有紧固卡箍(10)，所述上壳体(1)与下壳体(7)的一端的开合口(3)的外侧面设有紧固螺钉(5)及开合检测装置(4)，所述紧固螺钉(5)与所述紧固卡箍(10)相配合用于固定上下壳体，所述开合检测装置(4)用于检测开合口(3)的开合状态。3.如权利要求1所述的开合式电流互感器，其特征在于：还包括绕组支架，所述绕组支架包括上绕组支架(11)和下绕组支架(14)，所述上绕组支架(11)和下绕组支架(14)分别固定安装于所述上壳体(1)和下壳体(7)内部，所述上磁芯(2)和下磁芯(6)分别穿过所述上绕组支架(11)和下绕组支架(14)，所述注入信号绕组(8
‑
6)缠绕于所述上绕组支架(11)，所述二次输出绕组(8
‑
1)缠绕于所述下绕组支架(14)；所述上壳体(1)和下壳体(7)两端的开合口(3)外侧面设置有用于紧固所述上壳体(1)和下壳体(7)的螺栓(12)和螺栓座(13)。4.一种基于如权利要求1至3任一项所述的开合式电流互感器实现的偏差在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：程序初始化，设置计算参数的初值；s2：通过所述注入信号绕组(8
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6)向互感器输入注入波信号；s3：采集二次输出采样电阻(8
‑
2)及注入信号采样电阻(8
‑
5)上的电压信号；s4：对采样信号进行滤波处理；s5：对滤波后的信号进行分析计算，获得电流互感器的角差、比差。5.如权利要求4所述的偏差在线监测方法，其特征在于：所述步骤s4对采样信号进行有限长单位冲激响应带通滤波。6.如权利要求4所述的偏差在线监测方法，其特征在于：所述步骤s5进一步包括：s51：对经步骤s4滤波处理后的n
fft
个稳定后的信号点进行快速傅里叶变换，将二次输出侧信号变换结果及注入信号侧信号变换结果分别放入数组fft
m
、fft
a
中；s52：按下式计算傅里叶变换结果的分辨率dpi，以及二次输出侧信号及注入信号侧信号在傅里叶变换结果数组中的索引index：
其中，s为同步采样率，n
fft
为快速傅里叶变换使用的采样点数，f
i
为注入波信号频率；s53：由index分别从fft
m
、fft
a
中提取出二次输出侧信号及注入信号侧信号的傅里叶变换结果，为a bi的复数形式，按下式对二次输出侧信号及注入信号侧信号的相角phase、幅值amp进行计算：计算得出二次输出侧信号的相角phase
m
、注入信号侧信号的相角phase
a
、二次输出侧信号的幅值amp
m
和注入信号侧信号的幅值amp
a
；s54：按下式计算出二次输出侧信号与注入信号侧信号的角差r
tmp
和比差a
tmp
：7.如权利要求4所述的偏差在线监测方法，其特征在于：还包括步骤s6：重复步骤s3
‑
s5进行多次采样计算，达到设定的计算次数后停止，取多次计算的角差平均值、比差平均值作为最终的电流互感器的偏差在线监测结果。

技术总结
本发明公开了一种开合式电流互感器及其偏差在线监测方法，所述电流互感器包括壳体、磁芯及误差监测单元，所述磁芯安装于壳体内部，所述误差监测单元与所述磁芯相接触，用于注入波信号的输入、信号采集、数据处理及偏差计算。所述偏差在线监测方法包括：程序初始化，通过注入信号绕组向互感器输入注入波信号，通过注入信号绕组及二次输出绕组进行双通道同步采样，对采样信号进行滤波处理，对滤波后的信号进行分析计算，获得电流互感器的角差、比差。本发明实现了在互感器带电运行时完成偏差的测量，提高了开合式电流互感器多次开合后的偏差监测精度，为二次设备的偏差校准提供了可信的修正系数。信的修正系数。信的修正系数。


技术研发人员：王越 张发忠 邓文栋 胡春华 朱洋 李文杰 程孟
受保护的技术使用者：烟台东方威思顿电气有限公司
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/10/23